DE19924477A1 - Flugapparat und Verfahren zum Ausbalancieren eines Flugapparats - Google Patents
Flugapparat und Verfahren zum Ausbalancieren eines FlugapparatsInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Flugapparat (100), umfassend eine Mehrzahl von Ballasttanks (122, 123) und eine absenkbare Lasthubeinrichtung (125). Der Flugapparat (100) ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lasthubeinrichtung (125) eine entlang einer Richtung und/oder einer Querrichtung der Ladebucht (102) verfahrbar ausgebildet ist, so daß eine Last (L) aus der Luft an einem Aufsetzpunkt genau absetzbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Ausbalancieren eines Flugapparates (100) beim Absetzen einer Last (L).
Description
Die Erfindung betrifft einen Flugapparat nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1, umfassend eine Mehrzahl von Ballasttanks und eine absenkbare
Lasthubeinrichtung. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 10 zum Ausbalancieren eines Flugapparates beim
Absetzen einer Last.
Aus der Praxis sind Flugapparate bekannt, die zum Transport von
Lasten dienen sollen. Ein bedeutendes Problem der bekannten Flugapparate
besteht darin, daß diese Lasten nicht genau absetzbar sind. Es ist vielmehr
erforderlich, den Schwerpunkt des Lastgutes unmittelbar über den Absetzpunkt
zu manövrieren oder aber die Last nach dem Absetzen noch auf dem Landweg
weiter zu transportieren. Andere Flugapparate landen in der Nähe des Zielortes
und entladen ihre speziell hierfür ausgebildeten Ladebuchten.
GB-A-2 055 728 zeigt einen LTA-Flugapparat mit einer im
Kielbereich angeordneten absenkbaren Lasthubeinrichtung mit einer
absenkbaren Palette, um Lasten auf einen Absetzpunkt aufzusetzen und neue
Lasten aufzunehmen. Die Lasthubeinrichtung umfaßt eine
Brückenkrananordnung mit einer Ladebucht und einer die Ladebucht
verschließenden und die Last tragenden Palette. Bei Erreichen des
vorgesehenen Absetzpunktes wird die Plattform durch Anker am Boden
verankert. Nach dem Entladen und erneuten Beladen werden die Anker gelöst
und die Plattform in den Flugapparat über eine Winde eingezogen. Verfahren
und Mittel zum Ausbalancieren des Flugapparates im extremen Langsamflug
oder im der Schwebe sind nicht vorgesehen. Ferner muß der Flugapparat
unmittelbar mit der Ladebucht über den vorgesehenen Absetzpunkt landen, da
die Palette ausschließlich Hubbewegungen ausführen kann.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Flugapparat nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der ein sehr präzises Absetzen einer
schweren Last an einem Absetzort zuläßt. Ferner soll ein Verfahren angegeben
werden, das den Flugapparat während der Vorbereitung des Fesselvorganges
und während des Lastabsetzens ausbalanciert.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Flugapparat mit
den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die
Lasthubeinrichtung eine entlang einer Richtung und/oder einer Querrichtung
der Ladebucht verfahrbar ausgebildet ist, so daß eine Last aus der Luft an
einem Aufsetzpunkt genau absetzbar ist.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren
gelöst durch die Schritte Ermitteln des Moments, das durch den Abstand der
Last vom Schwerpunkt des Flugapparates auf den Flugapparat wirkt und
Ausgleichen des Moments durch gleichzeitiges proportionales Umpumpen von
Ballastwasser innerhalb entsprechender Tanks des Flugapparates.
Der erfindungsgemäße Flugapparat ermöglicht es, eine Last von
mehreren Tonnen, z. B. von bis zu 40 t, an der Lasthubeinrichtung zu
befestigen und zu transportieren. Die Lasthubeinrichtung ermöglicht ein
Anheben bzw. ein Absenken der Last, wobei die Trosse, die die
Lasthubeinrichtung mit dem Flugapparat verbindet, ausreichend lang ist, die
Last auch dann von dem Flugapparat zu lösen, wenn dieser sich in einer
Standschwebe von beispielsweise 50 m oberhalb des Absetzortes befindet.
Für die Herstellung einer Standschwebe des Flugapparates sind
eine Reihe von dynamischen und statischen Gleichgewichtsbedingungen
einzuhalten, die es beispielsweise in Abhängigkeit vom Wind und anderen
Naturgegebenheiten erforderlich machen, die Last sowohl um ihre eigene
Achse drehbar nach Verlassen des Lagerraumes auszubilden als auch den
Schwerpunkt von Flugapparat und Last in Längs- bzw. Querrichtung des
Flugapparates gegenseitig versetzbar zu gestalten. So ist es möglich, eine
später nicht mehr transportable Last, beispielsweise ein massives Fertighaus
mit einem Eigengewicht von ca. 30 t, jetzt auf einem hierfür vorbereiteten
Keller- oder Streifenfundament abzusetzen.
Die eigentliche Absetzbewegung erfolgt durch die
Lasthubeinrichtung in Z-Richtung, während ein Verlagern in X- und Y-Richtung,
also den Achsen der Ladebucht, je nach Bedarf ausgeführt wird. Die endgültige
Verlagerung, die erforderlich ist, ergibt sich in der Regel erst unmittelbar vor
dem Aufsetzen, wenn bereits eine Drehung zur Herstellung der gewünschten
Orientierung vorgenommen wurde und die Last sich nur noch in geringem
Abstand vom Aufsetzort gegenüber diesem versetzt schwebt.
Erfindungsgemäß ist es dann möglich, wie bei einer Laufkatze die
Lasthubeinrichtung wahlweise sequentiell oder simultan in X- und Y-Richtung
so zu verlagern, daß der gewünschte Aufsetzort genau erreicht wird. Somit ist
es gewährleistet, auch später nicht mehr ohne weiteres transportable Lasten
präzise abzusetzen.
Zweckmäßigerweise weist die Lasthubeinrichtung eine integrierte
Waage auf, die es ermöglicht, permanent das an der Lasthubeinrichtung
lastende Gewicht der Last zu erfassen. Dies ist deswegen zweckmäßig, weil
beim Absetzen der Last, beispielsweise wenn die Last teilweise mit ihrer
Bodenfläche aufsetzt, während das übrige Gewicht noch von der
Lasthubeinrichtung getragen ist, sich die Momentenbelastung ändert.
Eine abgesetzte oder gerade im Absetzen begriffene Last wird
zweckmäßigerweise durch eine Ersatz- oder Ausgleichslast ersetzt, deren
Eigengewicht von dem Gewicht der Last auf Dauer oder zunächst
unterschiedlich ist. Diese Ausgleichslast könnte beispielsweise ein
Ballastkörper sein, der anschließend mit einer Menge Ballastwasser gefüllt
wird, um eine annähernd gleich große Gewichtskraft zu erreichen, wie sie die
transportierte Last aufwies. Die Lasthubeinrichtung mit der integrierten Waage,
gibt den erfaßten Wert an eine Steuerung ab, wobei vorzugsweise zwei
unabhängige Übertragungswege dafür sorgen, daß eine Fehler- und
Ausfallsicherheit der Waage die weitere Verwendung der gemessenen
Gewichtswerte für das Trimmen des Flugapparates ohne Sicherheitsbedenken
ermöglicht.
Zweckmäßigerweise sind ferner inkrementale Meßsysteme
vorgesehen, die den Verfahrweg der Lasthubeinrichtung in X- und Y-Richtung
erfassen und in Kenntnis des Schwerpunktes des Flugapparates und des
detektierten Gewichtes und unter Berücksichtigung des durch die verfahrene
Wegstrecke sich ergebenden Hebelarmes das auf den Flugapparat wirkende
Moment vorausberechnen, daß - ausgehend von einer stabilen
Gleichgewichtssituation des Flugapparates - ein Kippmoment des
Flugapparates bewirkt. Solche Ungleichgewichtssituationen sind besonders
deswegen unerwünscht, da sich hierdurch bei noch nicht vollzogener
Fesselung und später im Rahmen der natürlichen Elastizität der Fesselseile
Bewegungen in Form von extrem langperiodischen Schwingungen des
Luftschiffes bis zum Erreichen neuer Gleichgewichtsbedingungen und
vollständiger Dämpfung der Schwingungsenergie ergeben. In der Art einer
Kettenreaktion entwickeln sich weitere negative Wirkungen der den
Gleichgewichtszustand definierenden Parameter. So wird beispielsweise eine
periodische Nickwinkeländerung sowohl die Fesselung und Entfesselung, als
auch die Be- und Entladung erschweren. Ferner werden alle
kräfteaufnehmenden Bauteile des Flugapparates durch die nicht mehr lotrecht
angreifenden Kräfte einer erhöhten Belastung ausgesetzt. Es ist daher
zweckmäßig, eine Steuerung vorzusehen, die das Moment ermittelt, das durch
das horizontale Verlagern der Last vor und während des Absenkens erzeugt
wird und Mittel antreibt, um dieses Moment auszugleichen, so daß der
Flugapparat im Rahmen der erforderlichen Toleranzen ausbalanciert bleibt. Die
Steuerung enthält deshalb vorteilhaft Dämpfungsglieder zur aktiven
Schwingungsdämpfung, vor allem für den Fall des Fehlens und zur
Unterstützung einer zu geringen aerodynamischen Dämpfung durch fehlende
oder zu geringe Umströmung der Steuerflächen. Diese wirken in Form einer
passiver Dämpfung (aerodynamische Dämpfung, Dämpfung durch
Fesselwinden) und einer aktiver Dämpfung (Antiheeling durch
Ballastumverteilung, differenzierte Ballonettbelüftung und differenzierten
Einsatz der verfügbaren Schubvektoren, Erzeugung von dämpfenden
Ruderkräften durch aktive Dämpfer im Steuerkreis der Fluglageregelung), so
daß auftretenden Schwingungen auf ein für den Betrieb des Luftschiffes im
extremen Langsamflug bis in den Bereich der Standschwebe akzeptables
Niveau reduziert werden. Bei Fluggeräten mit geringer Streckung liegt der
Schwerpunkt im Bereich der aktiven Dämpfung, da ein solches Fluggerät nur
über eine geringe Eigendämpfung verfügt.
Vorzugsweise wird Ballastwasser, das in verschiedenen
Ballasttanks des Flugapparates an vorbestimmten Orten im Abstand zum
Schwerpunkt des Flugapparates angeordnet sind, zwischen den Ballasttanks
umgepumpt. So kann beispielsweise bei Ausreiten der Laufkatze zur Backbord
seite des Flugapparates hin Ballastwasser aus einem backbordseitigen Tank in
einen auf der Steuerbordseite gelegenen Tank umgepumpt werden.
Resultierend ergibt sich eine Entlastung der Backbordseite durch das
abgeförderte Ballastwasser und eine Belastung der Steuerbordseite durch das
hinzugeförderte Ballastwasser, die bei Kenntnis des geförderten Volumens
bzw. der Masse und dessen spezifischen Gewichts, des Abstands der
Ballasttanks von dem Schwerpunkt des Flugapparates sowie des
Eigenschwingverhaltens des Schiffes in der entsprechenden Achse oder deren
Kombination ein Austarieren der horizontalen Bewegung der
Lasthubeinrichtung zuläßt. Entsprechend wird bei einem bug- bzw.
heckseitigen Ausreiten der Laufkatze verfahren, so daß auch hier
entsprechende Mengen Wasser umgepumpt werden. Es ist zu bemerken, daß
aufgrund der weiter vorne bzw. weiter achterlich angeordneten Ballasttanks die
zu fördernde Ballastwassermenge infolge der Streckung des Flugapparates
geringer ist, ebenso der zu berücksichtigende Verfahrweg in X-Richtung der
Last. Zusätzlich stehen in Längsrichtung die Luftmassen der Ballonetts zur
Trimmung zur Verfügung. Die Pumpvorgänge und die Verfahrvorgänge werden
zweckmäßigerweise von der Steuerung synchronisiert, wobei ein Verfahren der
Last in X- bzw. Y-Richtung nicht mehr zugelassen wird, wenn die
Gleichgewichtsbedingungen der sich ergebenden Momente nicht mehr
einhaltbar sind. Dies kann z. B. dann geschehen, wenn zu wenig Ballastwasser
an Bord ist, oder wenn das sonstige statische und dynamische Gleichgewicht
des Flugapparates erfordert, daß die Wasserreserven nicht weiter verändert
werden. Zweckmäßigerweise ist zwischen den für den Ausgleich
herangezogenen Ballastwassertanks eine Pumpe angeordnet, die durch eine
Schaltanordnung derart umschaltbar ist, daß sie entweder Ballastwasser von
dem ersten Ballasttank in den zweiten pumpt oder von dem zweiten in den
ersten. Es ist ferner erforderlich, die Steuerung zugleich zur Betätigung von
Höhenruder und Ballonettbelüftung auszubilden, um neben dem Umpumpen
von Ballastwasser auch Ruderausschläge und variable Ausgleichsluftmassen
zur Kompensation eines auftretenden Momentenungleichgewichts nutzen zu
können. Die Hauptverantwortung liegt jedoch bei der Ballastwassertrimmung,
da sowohl die zur Verfügung stehenden Ruderkräfte, als auch
Ausgleichsluftmassen von der jeweiligen Witterung abhängig sind. Parallel
dazu können die Schubvektoren, deren Richtung und Betrag einstellbar sind
durch die Steuerung vorgegeben werden, insbesondere beim Absenken einer
Last auf der Backbord- oder Steuerbordseite wird es zweckmäßig sein, die sich
durch das Kippmoment ergebende Krängung durch entgegengerichtete
Wirkung der Schubvektoren auszugleichen. Dies ist insbesondere in dem
Zeitraum zweckmäßig, in dem die Last abgesetzt wird, wo also eine plötzliche
Laständerung auch eine Momentenänderung bedeutet, die nicht ohne weiteres
in Sekundenzeiträumen durch Umpumpen von Wasser ausgleichbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ein kontinuierliches
Ausbalancieren bzw. Trimmen des Flugapparates, so daß das
Lastabsetzverfahren durch äußere Einflüsse nur unwesentlich beeinträchtigt
wird. Dieses Ausbalancieren erfolgt zweckmäßigerweise unter Einsatz eines
Steuerprogrammes das gleichzeitig das maximal zulässige Ausreiten und die
maximal möglichen Ausreitgeschwindigkeiten begrenzt. Das erfindungsgemäße
Verfahren ermöglicht erstmals das exakte Absetzen von Lasten aus der
Standschwebe eines an vier Punkten gefesselten Flugapparates, der nicht
unmittelbar über dem Absetzort schwebt. Somit ist es möglich, auch bei
weniger ruhigen Windverhältnissen eine schwere Last abzusetzen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen
Flugapparat mit einer im Abstand zur Schwerpunktachse abzusetzenden Last.
Fig. 2 zeigt schematische eine Steuerung des erfindungsgemäßen
Flugapparats aus Fig. 1.
Fig. 3 zeigt ein Schaltbild einer Pumpeinrichtung zwischen zwei
Ballasttanks des Flugapparates auf Fig. 1.
In Fig. 1 ist der Flugapparat mit den Bezugszeichen 100
bezeichnet. Zwei Ballasttanks für Ballastwasser sind schematisch
eingezeichnet und mit dem Bezugszeichen 122, 123 versehen. Eine Last L wird
an einer Trosse 124 durch eine Lasthubeinrichtung 125 abgesenkt. Die Last L
hängt an einer Traverse T, die selbst wiederum von der Lasthubeinrichtung 125
mittels einer Trosse 126 gehalten ist. Weitere Einzelheiten hierzu ergeben sich
aus den folgenden Ausführungen.
Zur Lenkung des Flugapparates ist zweckmäßigerweise ein im
achterlichen Bereich des Traggaskörpers angeordnetes Leitwerk 150
vorgesehen. Die Lenkung erfolgt über an dem Leitwerk achterlich angelenkte
Ruderblätter 151, die durch Schubtriebwerke, die unweit in der Mitte der
Erstreckung des Traggaskörpers an diesem mittelbar angeordnet sind,
unterstützt werden können. Die Schubtriebwerke 101 sind nicht für den
Dauerbetrieb ausgelegt, sondern zum initiieren bewußter Richtungsänderungen
und sind um wenigstens zwei Achsen an ihrer Aufhängung schwenkbar
angeordnet. Sie wirken somit als Schubvektoren und ermöglichen eine
Unterstützung beim Fliegen von Kurven, in dem sie durch Vorschub auf der
einen Seite und Gegenschub auf der anderen Seite den Drehradius
verkleinern, ferner ist es möglich, z. B. für Starts und Landungen zusätzlichen
Auftrieb durch den Rückstoß der Schubtriebwerke vorzusehen.
Eine Schwerpunktachse 127 ist definiert durch die senkrechte
Achse durch den Auftriebsschwerpunkt 110 und den Massenschwerpunkt 111.
Es ist zu erkennen, daß die Last L im Abstand a von der Schwerpunktachse
127 des Flugapparates 100 entfernt ist. Es sei unterstellt, daß in der X-
Richtung, die in die Blattebene reicht, kein Abstand vorgesehen ist. Für diesen
Fall gelten aber die Ausführungen ganz entsprechend. In einem Abstand b von
der Schwerpunktachse 127 befindet sich der Ballasttank 123, im selben
Abstand b auf der anderen Seite der Schwerpunktachse 127 der Ballasttank
122. Die in den Ballasttanks 123, 122 befindliche Menge an Wasser und die
Last L (bzw. die zugehörige Masse) wird multipliziert mit dem Hebel a bzw. b,
wobei für ein Kippmomentengleichgewicht die Bedingung, ((Masse in dem Ballast
tank 123 - Masse in dem Ballasttank 122) × Betrag des Abstands b) - (Masse
der Last L × Abstand a), wobei unterstellt sei, daß der Ballasttank 123,
der auf der anderen Seite der abzusetzenden Last angeordnete Ballasttank sei,
gleich 0 sein muß. Ausgehend von dieser Gleichgewichtsbedingung kann ein
weiterer Verfahrweg der Last L ermittelt werden zu einem entsprechenden
Volumen an Ballastwasser, das vom Tank 122 in den Ballasttank 123 (bzw.
umgekehrt) befördert werden muß, um ein betragsmäßig und vorzeichenmäßig
ausgeglichenes Momentengleichgewicht zu erzeugen.
In Fig. 3 ist eine Schaltung dargestellt, mit Hilfe derer eine
Steuerung, die die Drehzahl einer Pumpe 130, die hier nur schematisch
dargestellt ist, regelt, ein schnelles Reagieren auf Laständerungen bzw. auf
Änderung des Verfahrweges der Laufkatze beeinflussen kann. Mit den
Bezugszeichen 131, 132, 133, 134 sind Schnellschlußventile illustriert, die bei
Vorliegen einer Gleichgewichtsbedingung alle geschlossen sind. Dann ist auch
die Pumpe 130 stillgesetzt. Muß nun Ballastwasser vom Tank 122 in den
Ballasttank 123 gefördert werden, werden die Ventile 133 und 132 geöffnet und
die Pumpe 130 fördert Ballastwasser aus dem Tank 122 in den Tank 123.
Umgekehrt werden diese Ventile geschlossen und die Ventile 133, 132 geöffnet
und die Pumpe 130 fördert Ballastwasser aus dem Tank 123 in den Tank 122.
Es versteht sich, daß wahlweise die Möglichkeit besteht, um die
Pumpe nicht abschalten zu müssen bzw. um ein entsprechende
Pumpendrehzahl, beispielsweise während des Lastabsetzens aus der Luft,
stets bereit zu halten, ohne daß es zu trägheitsbedingten Zeitverlusten kommt,
beispielsweise die Ventile 132, 134 gleichzeitig zu öffnen und die Pumpe 130
im Kreis pumpen zu lassen. Es ist ebenso möglich, diesen Kreis an weitere
Pumpkreise anzuschließen, um beispielsweise Ballastwasser abzulassen oder
aufnehmen zu können. Es ist ferner möglich, die Stromversorgung der Pumpe
130 extern vorzusehen.
Zweckmäßigerweise weisen die Ballasttanks (nicht dargestellte)
Füllstandsmelder auf, die den Füllstand der Ballasttanks als Signal an die
Steuerung abgeben, und so die Ermittlung des verbleibenden
Verlagerungspotentials ermöglichen.
Die Erfindung ist vorstehend anhand eines Ausbalancierens
zwischen Backbord und Steuerbord beschrieben worden. Es versteht sich, daß
ganz entsprechend ein Ausbalancieren zwischen bugseitigen uns heckseitigen
Ballastwassertanks erfolgt, wenn die Last L bezüglich der X-Achse des
Flugapparats 100 ausreitet. Insbesondere versteht sich, daß eine Kombination
der beiden Ausbalanciervorgänge hinsichtlich der X-Achse und der Y-Achse
vorgesehen werden kann.
In Fig. 2 ist die Funktionsweise der Steuerung 120 illustriert. Die
Steuerung 120 erhält als Eingangsgröße Rückmeldungen über den Füllstand
der Ballastwassertanks 123, 122 und der Ballonetfüllung und über die
Schiffsgeräteausrüstung (Lage, Kurs, Höhe, und Zustand des Traggases). Als
weitere Eingangsgröße werden die Beschleunigungen in Vertikal-, Horizontal-
und Querbeschleunigungen des Flugapparates registriert. Als weitere
Eingangsgröße werden Winkelbeschleunigungen um die jeweilige Längs- Quer-
und Hochachse registriert. Ferner werden noch Windrichtung und
Windgeschwindigkeit, Außentemperatur und Temperaturfeld des Traggases
sowie die mechanischen Seilzugkräfte bei der Fesselung detektiert. Alle
genannten Eingangsgrößen werden von der Steuerung 120 zu Stellgrößen
umgewandelt, die die Ventile 133, 132 der Pumpe 130 zur Förderung des
Ballastwassers die Ballonettbelüftung und die Stellung der Schubvektoren 101
steuern. Die Steuerung 120 hat auch als weitere Stellgröße direkten Zugriff zu
dem Leitwerk 150 und den dort angelenkten Ruderflächen 151a, 152a, 153a,
154a und 155a. Für den Fall des Fehlens und zur Unterstützung einer zu
geringen aerodynamischen Dämpfung durch fehlende oder zu geringe
Umströmung der Steuerflächen wirkt die Steuerung 120 auch als
Dämfpungselement, das in form einer passiver Dämpfung (aerodynamische
Dämpfung, Dämpfung durch Fesselwinden) und einer aktiver Dämpfung
(Antiheeling durch Ballastumverteilung, differenzierte Ballonettbelüftung und
differenzierten Einsatz der verfügbaren Schubvektoren, Erzeugung von
dämpfenden Ruderkräften durch aktive Dämpfer im Steuerkreis der
Fluglageregelung) dafür sorgt, daß auftretenden Schwingungen auf ein für den
Betrieb des Luftschiffes im extremen Langsamflug bis in den Bereich der
Standschwebe akzeptables Niveau reduziert werden. Bei Fluggeräten mit
geringer Streckung liegt der Schwerpunkt im Bereich der aktiven Dämpfung, da
ein solches Fluggerät nur über eine geringe Eigendämpfung verfügt.
Die Erfindung ist vorstehend anhand von Ballasttanks 123, 122
beschrieben worden. Es versteht sich, daß die Erfindung ebenso vorgesehen
werden kann unter Einbeziehen von Treibstofftanks, die neben der
Ballastierung des Flugapparats 100 auch für die Versorgung der
Antriebsaggregate 101 mit Treibstoff vorgesehen sind.
100
Flugapparat
101
Schubvektoren
102
Ladebucht
110
Auftriebsschwerpunkt
111
Massenschwerpunkt
120
Steuerung
122
Balasttank
123
Balasttank
124
Trosse
125
Lasthubeinrichtung
127
Schwerpunktachse
130
Pumpe
131
Ventil
132
Ventil
133
Ventil
134
Ventil
150
Leitwerk
151
a Ruderblatt 1
152
a Ruderblatt 2
153
a Ruderblatt 3
154
a Ruderblatt 4
155
a Ruderblatt 5
L Last
T Traverse
a Hebelarm
b Hebelarm
L Last
T Traverse
a Hebelarm
b Hebelarm
Claims (16)
1. Leichter-als-Luft-Flugapparat, umfassend eine Mehrzahl von
Ballasttanks (122, 123) und eine absenkbare Lasthubeinrichtung (125),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lasthubeinrichtung (125) entlang einer Längsrichtung und/oder
einer Querrichtung der Ladebucht (102) verfahrbar ausgebildet ist, so
daß eine Last (L) aus der Luft an einem Absetzpunkt genau absetzbar
ist.
2. Leichter-als-Luft-Flugapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lasthubeinrichtung (125) gleichzeitig in Quer- und in
Längsrichtung verfahrbar ist.
3. Flugapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lasthubeinrichtung (125) eine elektronische Waage umfaßt.
4. Flugapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Steuerung (120) vorgesehen ist, die den Verfahrweg der
Lasthubeinrichtung (125) und den Füllgrad von Tanks (122, 123)
innerhalb des Flugapparates (100) erfaßt und den zusätzlichen
Verfahrweg berechnet.
5. Flugapparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerung (120) Dämpfungselemente zur Schwingungsdämpfung umfaßt,
mit denen auftretende Schwingungen auf einen für den Betrieb des
Flugapparates akzeptables Niveau reduzierbar sind.
6. Flugapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß Ballastwassertanks (122, 123) bugseitig und heckseitig sowohl auf
der Backbord als auch auf der Steuerbordseite vorgesehen sind.
7. Flugapparat Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung
(120) des Ballastwassers proportional zum Verfahrweg der
Lasthubeinrichtung (125) umpumpen läßt.
8. Flugapparat nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Leitwerk (150) von der Steuerung (120) in Abhängigkeit von dem
Verfahrweg der Lasthubeinrichtung (125) gesteuert wird.
9. Flugapparat nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß Schubvektorantriebe (101) vorgesehen sind, deren Orientierung und
Schubkraft von der Steuerung (125) eingestellt wird.
10. Flugapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Pumpe (130) vorgesehen ist, die Ballastwasser von Backbord
nach Steuerbord oder umgekehrt pumpt.
11. Flugapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Pumpe (130) vorgesehen ist, die Ballastwasser
von vorne nach hinten und umgekehrt fördert.
12. Verfahren zum Ausbalancieren der Lage eines leichter-als-Luft-
Flugapparates (100) beim Absetzen einer Last (L), gekennzeichnet durch
die Schritte
Ermitteln des Moments, das durch den Abstand der Last vom Massenschwerpunkt (111) des Flugapparates (100) auf den Flugapparat (100) wirkt und
Ausgleichen des Moments durch gleichzeitiges Umpumpen von Ballastwasser von einem ballastzugewandten Tank (122) in einen ballastabgewandten Tank (123).
Ermitteln des Moments, das durch den Abstand der Last vom Massenschwerpunkt (111) des Flugapparates (100) auf den Flugapparat (100) wirkt und
Ausgleichen des Moments durch gleichzeitiges Umpumpen von Ballastwasser von einem ballastzugewandten Tank (122) in einen ballastabgewandten Tank (123).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
vier Ballastwassertanks (122; 123) vorgesehen sind, von denen jeder sich
vom Massenschwerpunkt (111) des Flugapparates (100) sowohl in Längs-
als auch in Querrichtung des Flugapparats (100) in einem vorbestimmten
Abstand (a) befindet.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß
Schnellschlußventile (131-134) vorgesehen sind, die in Reaktion auf ein
errechnetes Momentenungleichgewicht ansprechbar sind.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß Schwellenwerte vorgebbar sind, deren Über- bzw. Unterschreiten erst
ein Eingreifen einer Steuerung (120) ein Korrigieren eines
Momentenungleichgewichts vorsehen.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Steuerung (120) Dämpfungselemente vorgesehen sind, mit denen
auftretende Schwingungen durch Zusammenwirken auf ein für den
Betrieb des Luftschiffes im extremen Langsamflug bis in den Bereich der
Standschwebe akzeptables Niveau reduziert werden.
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---|---|---|---|
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ID=7909468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999124477 Withdrawn DE19924477A1 (de) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | Flugapparat und Verfahren zum Ausbalancieren eines Flugapparats |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19924477A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2834966A1 (fr) * | 2002-01-18 | 2003-07-25 | New York Finance Et Innovation | Aerostat et procede de transport de charges lourdes utilisant un tel aerostat |
CN109250062A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-01-22 | 北京空天高科技有限公司 | 一种平流层飞艇姿态调整装置 |
CN109398672A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-03-01 | 北京空天高科技有限公司 | 液体双向泵系统及采用其的平流层飞艇姿态调整装置 |
-
1999
- 1999-05-28 DE DE1999124477 patent/DE19924477A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2834966A1 (fr) * | 2002-01-18 | 2003-07-25 | New York Finance Et Innovation | Aerostat et procede de transport de charges lourdes utilisant un tel aerostat |
CN109250062A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-01-22 | 北京空天高科技有限公司 | 一种平流层飞艇姿态调整装置 |
CN109398672A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-03-01 | 北京空天高科技有限公司 | 液体双向泵系统及采用其的平流层飞艇姿态调整装置 |
CN109250062B (zh) * | 2018-11-14 | 2024-03-15 | 北京空天高科技有限公司 | 一种平流层飞艇姿态调整装置 |
CN109398672B (zh) * | 2018-11-14 | 2024-03-15 | 北京空天高科技有限公司 | 液体双向泵系统及采用其的平流层飞艇姿态调整装置 |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |